深冷处理是指以液氮为制冷剂，在低于-130℃的温度对工件进行处理的方法。深冷处理能在不降低工件强度与硬度的情况下，显著提高工件的韧性。深冷处理方法分为液体法和气体法两种。液体法是将工件直接放入液氮中，处理温度为-150℃，缺点是热冲击大，有时甚至造成工件开裂；气体法是通过液氮的气化潜热和低温氮气吸热制冷，处理温度达-196℃，处理效果较好。

在深冷分离过程中经常采用，如在石油裂解气的深冷分离过程中就采用在-100~-140℃左右工作的冷箱。它由结构紧凑的板式换热器和气液分离器所组成。因为低温易散冷，要求严密的绝热保冷，故用绝热材料把换热器和分离器均包装在一个箱形物内，称之为冷箱。

对于深冷处理技术，其处理工艺是决定处理效果的关键。关键影响因素主要包括：升降温速度、深冷处理方式、回火前处理或者保温时间、回火后处理等。

升降温速度：目前，对深冷升、降温速度主要有两种观点。一种观点认为深冷的升降温速度不能太快，即不赞成将工件直接浸入液氮中，因为激冷将导致工件内部的应力变大，易造成工件的变形或开裂。如日本的“深冷急热法”，工件淬火后不马上进行冷处理，而是先放入水浴，再放入处理槽中在-80℃或-180℃下进行冷处理，保温一段时间后立即放人60C热水浴中，使试样快速回温以减小内应力，然后选用不同温度回火1h。另一种观点则认为应快速冷却或升温，这样会使奥氏体更易转变为马氏体，且直浸冷却速率比油淬慢，不易引起材料的变形或开裂。

深冷处理方式：可分为液体法和气体法两种。液体法是将工件直接放入液氮中，处理温度为- 150℃。该方法的缺点是热冲击性大，有时甚至造成工件开裂。气体法是通过液氮的汽化潜热和低温氮气吸热来制冷，处理温度达- 196℃，处理效果较好。

工件在冰冷处理时无需保温，只当其心部达到寒剂温度即可。冰冷处理后工件从寒剂中取出，在空气中缓慢升温至温至室温后，在进行回火处理。冰冷处理温度多数在-70℃~-80℃为主，选择冰冷处理的温度主要是根据钢的MS和MF温度进行的，也跟零件的技术要求有关。